JPH0717164B2 - 車両用表示装置 - Google Patents
車両用表示装置Info
- Publication number
- JPH0717164B2 JPH0717164B2 JP63321475A JP32147588A JPH0717164B2 JP H0717164 B2 JPH0717164 B2 JP H0717164B2 JP 63321475 A JP63321475 A JP 63321475A JP 32147588 A JP32147588 A JP 32147588A JP H0717164 B2 JPH0717164 B2 JP H0717164B2
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- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- Instrument Panels (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、いわゆるヘッドアップディスプレーと称する
車両用表示装置に関する。
車両用表示装置に関する。
（従来技術） 従来、車速，走行距離，燃料残料または時刻などの運転
情報は、インストルメントパネルに設けた計器類にて表
示していたが、最近運転者がこれらの情報を見るのに前
方視界から大きく視線を移動させなくてすむようにこれ
らの運転情報を運転者前方の投影部材例えばフロントガ
ラスに投影させることにより、表示盤をフロントガラス
の外側の前方視野内に結像させ、視野内の風景と重なる
ようにして見えるようにした表示装置が開発され、例え
ば実開昭63−81721号公報などに開示されている。
情報は、インストルメントパネルに設けた計器類にて表
示していたが、最近運転者がこれらの情報を見るのに前
方視界から大きく視線を移動させなくてすむようにこれ
らの運転情報を運転者前方の投影部材例えばフロントガ
ラスに投影させることにより、表示盤をフロントガラス
の外側の前方視野内に結像させ、視野内の風景と重なる
ようにして見えるようにした表示装置が開発され、例え
ば実開昭63−81721号公報などに開示されている。
このような表示装置は、表示体から照射される表示像す
なわち光は小さいものであり、この光を拡大してフロン
トガラスに投影させる必要があるため、光を拡大させる
凹面の反射レンズで反射させてフロントガラスに投影さ
せるようにしている。しかし、その凹面の反射レンズは
逆に侵入する太陽光などの外部光を一点に集中させるこ
とになり、その焦点近傍の物体の温度を上昇させてしま
う。このような温度上昇を防止するために、例えば実開
昭62−61732号公報は反射レンズをコールドミラーによ
り形成し太陽光の熱を反射レンズの後方に分散させるも
のを開示している。
なわち光は小さいものであり、この光を拡大してフロン
トガラスに投影させる必要があるため、光を拡大させる
凹面の反射レンズで反射させてフロントガラスに投影さ
せるようにしている。しかし、その凹面の反射レンズは
逆に侵入する太陽光などの外部光を一点に集中させるこ
とになり、その焦点近傍の物体の温度を上昇させてしま
う。このような温度上昇を防止するために、例えば実開
昭62−61732号公報は反射レンズをコールドミラーによ
り形成し太陽光の熱を反射レンズの後方に分散させるも
のを開示している。
（発明が解決しようとする課題） しかし、従来例に用いられているコールドミラーは表示
体からの表示光も分散させるため、フロントガラスに投
影される表示像が見えにくくなる問題があった。
体からの表示光も分散させるため、フロントガラスに投
影される表示像が見えにくくなる問題があった。
そこで、本発明は前記問題に基づいて成されたものであ
り、表示像の視認性を低下させることなく外部光による
内部の温度上昇を抑制できる車両用表示装置を提供する
ことを目的とするものである。
り、表示像の視認性を低下させることなく外部光による
内部の温度上昇を抑制できる車両用表示装置を提供する
ことを目的とするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、表示体の表示像を運転席前方の投影部材に投
影する車両用表示装置において、前記表示体が放射する
表示光の光路途中であってしかも前記表示体側へ進入し
て来る外部光の光路途中にプリズムを設け、このプリズ
ムの前記表示光の入斜面であり前記外部光の反射面とな
る底面を、前記外部光と前記底面の法線とのなす角度が
前記プリズムの臨界角以上となるように形成したもので
ある。
影する車両用表示装置において、前記表示体が放射する
表示光の光路途中であってしかも前記表示体側へ進入し
て来る外部光の光路途中にプリズムを設け、このプリズ
ムの前記表示光の入斜面であり前記外部光の反射面とな
る底面を、前記外部光と前記底面の法線とのなす角度が
前記プリズムの臨界角以上となるように形成したもので
ある。
（作 用） プリズムに進入した外部光はプリズムの底面で全反射さ
れ、底面の下方に配設された表示体には達せず、一方、
表示体の表示光は底面からプリズム内を透過して投影部
材に投影される。
れ、底面の下方に配設された表示体には達せず、一方、
表示体の表示光は底面からプリズム内を透過して投影部
材に投影される。
（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳述する。
第１図において、１は車両２のフロントガラスであり、
後述する表示像を投影する投影部材となる。３は不透光
性の材料から成るインストルメントパネルであり、その
上面に後述するプロジェクタに連通する開口窓４が設け
られている。５はインストルメントパネル３内に設けら
れ、車速，時刻などの運転情報を数字や絵などで表示す
る例えば液晶表示装置などから成る表示体６と、この表
示体６の表示光を開口窓４を通してフロントガラス１へ
誘導するための凸面レンズ７と、表示体６が放射する表
示光の光路途中であってしかも表示体６側へ進入してく
る外部光の光路途中である表示体６と凸面レンズ７との
間に設けられるプリズム８とを含むプロジェクタであ
る。
後述する表示像を投影する投影部材となる。３は不透光
性の材料から成るインストルメントパネルであり、その
上面に後述するプロジェクタに連通する開口窓４が設け
られている。５はインストルメントパネル３内に設けら
れ、車速，時刻などの運転情報を数字や絵などで表示す
る例えば液晶表示装置などから成る表示体６と、この表
示体６の表示光を開口窓４を通してフロントガラス１へ
誘導するための凸面レンズ７と、表示体６が放射する表
示光の光路途中であってしかも表示体６側へ進入してく
る外部光の光路途中である表示体６と凸面レンズ７との
間に設けられるプリズム８とを含むプロジェクタであ
る。
このプリズム８は例えば円柱状で屈折率が1.5のガラス
から成り、フロントガラス１を介して入射する外部光の
入射面である上面8Aは外部光の入射方向と平行なプリズ
ム８の軸方向に対して直交しており、一方入射した外部
光を前反射させる反斜面である底面8Bは前記軸方向に対
して45゜の角度を成すようカットされて形成されてい
る。そして、この底面8Bの法線９に対して75゜の角度で
表示光を放射する位置に表示体６が配置されている。こ
のため、表示体６の表示光は、底面8Bからプリズム８内
に入射し屈折してフロントガラス１の所望位置へ進む。
ところで、光がガラスから空気へ進むときの臨界角は、
ガラスの屈折率が1.5の場合スルメの法則より約42゜で
ある。このため、フロントガラス１を介して上面8Aから
プリズム８内に入射した外部光は、この外部光とプリズ
ム８の底面8Bの法線とのなす角度が45゜となり、プリズ
ム８の臨界角42゜よりも大きくなることから、底面8Bで
全反射される。10はこの外部光の全反射方向におけるプ
リズム８の側面に設けられた光吸収部材である。
から成り、フロントガラス１を介して入射する外部光の
入射面である上面8Aは外部光の入射方向と平行なプリズ
ム８の軸方向に対して直交しており、一方入射した外部
光を前反射させる反斜面である底面8Bは前記軸方向に対
して45゜の角度を成すようカットされて形成されてい
る。そして、この底面8Bの法線９に対して75゜の角度で
表示光を放射する位置に表示体６が配置されている。こ
のため、表示体６の表示光は、底面8Bからプリズム８内
に入射し屈折してフロントガラス１の所望位置へ進む。
ところで、光がガラスから空気へ進むときの臨界角は、
ガラスの屈折率が1.5の場合スルメの法則より約42゜で
ある。このため、フロントガラス１を介して上面8Aから
プリズム８内に入射した外部光は、この外部光とプリズ
ム８の底面8Bの法線とのなす角度が45゜となり、プリズ
ム８の臨界角42゜よりも大きくなることから、底面8Bで
全反射される。10はこの外部光の全反射方向におけるプ
リズム８の側面に設けられた光吸収部材である。
11はフロントガラス１の内面または外面に蒸着やコーテ
ィングなどの方法により前記表示光が反射するよう必要
に応じて形成された反射面（コンバイナ）、12は図示し
ない運転席に着座した運転者の視点、13はフロントガラ
ス１の外側前方に結像された表示像、14は前方の風景で
ある。そして、プロジェクタ５から投射された運転情報
としての表示光はフロントガラス１の反射面11で運転者
の視点12側へ反射されるが、それにより運転者はフロン
トガラス１の外側前方に表示像13と風景14とを重ねて見
ることができる。
ィングなどの方法により前記表示光が反射するよう必要
に応じて形成された反射面（コンバイナ）、12は図示し
ない運転席に着座した運転者の視点、13はフロントガラ
ス１の外側前方に結像された表示像、14は前方の風景で
ある。そして、プロジェクタ５から投射された運転情報
としての表示光はフロントガラス１の反射面11で運転者
の視点12側へ反射されるが、それにより運転者はフロン
トガラス１の外側前方に表示像13と風景14とを重ねて見
ることができる。
以上のように構成される本発明は、例えば車速センサか
ら検出される車速は、インストルメントパネル３内の計
器類によって表示されるとともに、表示体６から数字の
形態をした表示光として放射され、この表示光はプロジ
ェクタ５内でプリズム８及び凸面レンズ７を通ってフロ
ントガラス１に向けて放射され、フロントガラス１の外
側前方に表示像13として結像される。
ら検出される車速は、インストルメントパネル３内の計
器類によって表示されるとともに、表示体６から数字の
形態をした表示光として放射され、この表示光はプロジ
ェクタ５内でプリズム８及び凸面レンズ７を通ってフロ
ントガラス１に向けて放射され、フロントガラス１の外
側前方に表示像13として結像される。
ところで、表示体６からの表示光がフロントガラス１に
向けて放射されるようインストルメントパネル３には開
口窓４が形成されており、この開口窓４を通して逆にプ
ロジェクタ５内に太陽光などの外部光が入射する。この
外部光は第２図に示すように上面8Aからプリズム８内に
入射し底面8Bへ向かう。このプリズム８の底面8Bは入射
した外部光がこの底面8Bで全反射するようカットされて
いるので、外部光は全反射され、光吸収部材９に吸収さ
れる。このため、外部光が表示体６に集光されてこれを
加熱することがなくなり、表示体６を外部光の影響から
保護することができる。
向けて放射されるようインストルメントパネル３には開
口窓４が形成されており、この開口窓４を通して逆にプ
ロジェクタ５内に太陽光などの外部光が入射する。この
外部光は第２図に示すように上面8Aからプリズム８内に
入射し底面8Bへ向かう。このプリズム８の底面8Bは入射
した外部光がこの底面8Bで全反射するようカットされて
いるので、外部光は全反射され、光吸収部材９に吸収さ
れる。このため、外部光が表示体６に集光されてこれを
加熱することがなくなり、表示体６を外部光の影響から
保護することができる。
一方、表示体６からの表示光の入射透過経路を設定する
において、表示光は外部光の入射方向に近い角度でプリ
ズム８内に底面8Bから射出する方が外部光の遮断にとっ
て必要であり、底面8Bの法線９に対する表示光の出射角
度を例えば40゜に設定する。すると、スルメの法則より
表示体６から底面8Bへの法線９からの入射角度θは となる。そして、法線９に対して75゜の角度で表示光が
表示体６から放射されると、この表示光は底面8Bで屈折
し、プリズム８内を透過してフロントガラス１の反射面
11に投影される。
において、表示光は外部光の入射方向に近い角度でプリ
ズム８内に底面8Bから射出する方が外部光の遮断にとっ
て必要であり、底面8Bの法線９に対する表示光の出射角
度を例えば40゜に設定する。すると、スルメの法則より
表示体６から底面8Bへの法線９からの入射角度θは となる。そして、法線９に対して75゜の角度で表示光が
表示体６から放射されると、この表示光は底面8Bで屈折
し、プリズム８内を透過してフロントガラス１の反射面
11に投影される。
第３図は外部光のプリズム８の底面8Bの反射率R1を考察
しており、外部光のＳ偏光の反射率をrS,同Ｐ偏光の反
射率をrP,プリズム８の屈折率をn1＝（1.5），空気の屈
折率をn2（＝１），プリズム８の底面8Bに対する外部光
の入射角をα（＝45゜），外部光の屈折角をβ（全反射
のため90゜）とすると、フレネルの公式より、 となり、外部光はすべて反射され、光吸収部材10に吸収
される。
しており、外部光のＳ偏光の反射率をrS,同Ｐ偏光の反
射率をrP,プリズム８の屈折率をn1＝（1.5），空気の屈
折率をn2（＝１），プリズム８の底面8Bに対する外部光
の入射角をα（＝45゜），外部光の屈折角をβ（全反射
のため90゜）とすると、フレネルの公式より、 となり、外部光はすべて反射され、光吸収部材10に吸収
される。
第４図は表示光のプリズム８の底面8Bの反射率R2を考察
しており、表示光のＳ偏光の反射率をrS,同Ｐ偏光の反
射率をrP,空気の屈折率をn1（＝１），プリズム８の屈
折率をn2（＝1.5），プリズム８の底面8Bに対する表示
光の入射角をα（＝75゜），表示光の屈折角をβ（＝40
゜）とすると、フレネルの公式より、 となり、表示光は底面8Bで25.3％反射され、74.7％がプ
リズム８内を透過する。このため、多少プリズム８によ
り表示像の明るさは低下するが、表示像の視認性にはあ
まり影響がなく、また見にくい場合には表示体６の輝度
をアップすることにより対処できる。
しており、表示光のＳ偏光の反射率をrS,同Ｐ偏光の反
射率をrP,空気の屈折率をn1（＝１），プリズム８の屈
折率をn2（＝1.5），プリズム８の底面8Bに対する表示
光の入射角をα（＝75゜），表示光の屈折角をβ（＝40
゜）とすると、フレネルの公式より、 となり、表示光は底面8Bで25.3％反射され、74.7％がプ
リズム８内を透過する。このため、多少プリズム８によ
り表示像の明るさは低下するが、表示像の視認性にはあ
まり影響がなく、また見にくい場合には表示体６の輝度
をアップすることにより対処できる。
以上、本発明の一実施例について詳述したが、本発明の
要旨の範囲内で適宜変形できる。例えば、プリズム８の
底面8Bは外部光の入射方向に対して臨界角を越える角度
であれば45゜に限定されず、また、表示光の底面8Bへの
入射角度も法線９に対するプリズム８内への出射角度を
任意に変えることにより変化する。また、第５図に示す
ように、投影部材はフロントガラス１の他、フロントガ
ラス１と運転席との間に前記反射面11を必要に応じて形
成して設置した半透過反射板15でも良く、表示体６の表
示光を投影させ表示像13を運転者の前方視野内に結像さ
せ、前記実施例と同様の作用を得ることができる。さら
に、プリズム８は円柱の他、角柱などでも良いととも
に、臨界角の形成面は表示体６との対向面であれば底面
には限らない。
要旨の範囲内で適宜変形できる。例えば、プリズム８の
底面8Bは外部光の入射方向に対して臨界角を越える角度
であれば45゜に限定されず、また、表示光の底面8Bへの
入射角度も法線９に対するプリズム８内への出射角度を
任意に変えることにより変化する。また、第５図に示す
ように、投影部材はフロントガラス１の他、フロントガ
ラス１と運転席との間に前記反射面11を必要に応じて形
成して設置した半透過反射板15でも良く、表示体６の表
示光を投影させ表示像13を運転者の前方視野内に結像さ
せ、前記実施例と同様の作用を得ることができる。さら
に、プリズム８は円柱の他、角柱などでも良いととも
に、臨界角の形成面は表示体６との対向面であれば底面
には限らない。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、表示光および外部
光の光路途中に設けたプリズムの表示光の入射面であり
外部光の反射面となる底面を、外部光の底面の法線との
なす角度がプリズムの臨界角以上となるように形成した
ことにより外部光がこの底面で全反射され、一方表示光
がプリズム内を良好に透過するため、表示像の視認性を
低下させることなく外部光による内部の温度上昇を抑制
し、また、表示体への外部光の入射を防ぐことができる
ため外部光による表示体表面での反射から生じる視認性
の低下を改善する車両用表示装置を提供できる。
光の光路途中に設けたプリズムの表示光の入射面であり
外部光の反射面となる底面を、外部光の底面の法線との
なす角度がプリズムの臨界角以上となるように形成した
ことにより外部光がこの底面で全反射され、一方表示光
がプリズム内を良好に透過するため、表示像の視認性を
低下させることなく外部光による内部の温度上昇を抑制
し、また、表示体への外部光の入射を防ぐことができる
ため外部光による表示体表面での反射から生じる視認性
の低下を改善する車両用表示装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
同要部の説明図、第３図及び第４図は作用を示す説明
図、第５図は他の実施例を示す概略説明図である。 １……フロントガラス（投影部材） ６……表示体 ８……プリズム 8B……底面 13……表示像
同要部の説明図、第３図及び第４図は作用を示す説明
図、第５図は他の実施例を示す概略説明図である。 １……フロントガラス（投影部材） ６……表示体 ８……プリズム 8B……底面 13……表示像
Claims (1)
- 【請求項１】表示体の表示像を運転席前方の投影部材に
投影する車両用表示装置において、前記表示体が放射す
る表示光の光路途中であってしかも前記表示体側へ進入
して来る外部光の光路途中にプリズムを設け、このプリ
ズムの前記表示光の入斜面であり前記外部光の反射面と
なる底面を、前記外部光と前記底面の法線とのなす角度
が前記プリズムの臨界角以上となるように形成したこと
を特徴とする車両用表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321475A JPH0717164B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 車両用表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321475A JPH0717164B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 車両用表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164621A JPH02164621A (ja) | 1990-06-25 |
| JPH0717164B2 true JPH0717164B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=18132978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63321475A Expired - Fee Related JPH0717164B2 (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 車両用表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717164B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2947920A1 (fr) * | 2009-07-10 | 2011-01-14 | Thales Sa | Viseur tete haute a combinaison optique assurant la protection contre l'eclairement solaire |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643827Y2 (ja) * | 1990-01-18 | 1994-11-14 | 矢崎総業株式会社 | 表示装置 |
| JP2008195194A (ja) | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Yazaki Corp | 車両用表示装置 |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP63321475A patent/JPH0717164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2947920A1 (fr) * | 2009-07-10 | 2011-01-14 | Thales Sa | Viseur tete haute a combinaison optique assurant la protection contre l'eclairement solaire |
| US8441734B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-05-14 | Thales | Head-up display with optical combination providing protection against solar illumination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02164621A (ja) | 1990-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |